Су-4 (ББ-3) - модификация Су-2 с предполагавшимся двигателем М-90 Е.В.Урмина в 2100 л. с., звездообразным, двухрядным, 18-цилиндровым, значительно меньшего диаметра, чем другие звездообразные двигатели. В отличие от Су-2 они должны были иметь не только деревянный фюзеляж, но и деревянное крыло с металлическими лонжеронами. Планировалось, что крупнокалиберные пулеметы Таубина заменят ШКАСы в крыльях и на верхней турели.
Но двигатель М-90 не вышел из опытной стадии, и на самолете был установлен серийный двигатель М-82, с которым в апреле 1942 г. самолет прошел государственные испытания. Су-4 строился серийно и принимал участие в Великой Отечественной войне. В нем консоли крыла были сделаны при тех же металлических лонжеронах с деревянными нервюрами и фанерной обшивкой по общей причине дефицитности дуралюмина. Вооружение было более мощным - два крупнокалиберных пулемета БС в центроплане при тех же двух пулеметах ШКАС у стрелка и 400 кг бомб на внутренней подвеске. Скорость у земли была 450 км/ч и время набора высоты 6000 м - 10,5 мин. Кроме самолетов Су-2 у П.О.Сухого в предвоенные годы были два истребителя (Су-1 и Су-3), законченные и проходившие испытания.